Sistemi accumulo: batteria litio-aria sempre più efficiente

Sistemi accumulo: batteria litio-aria sempre più efficiente

Dall'Università di Cambridge arriva la batteria litio-aria, efficiente al 93%, economica e leggera.

Uno dei limiti per lo sviluppo di auto elettriche e per lo storage a livello di rete dell’energia solare sono le batterie. Non hanno ancora raggiunto i livelli di potenza, efficienza e spazio che queste tecnologie richiederebbero per un degno sviluppo e per una maggiore diffusione sul mercato. Da oggi però le cose potrebbero cambiare.

Un gruppo di scienziati dell’Università di Cambridge, guidato da Clare Grey e Tao Liu, entrambi professori presso il Dipartimento di Chimica dell’Istituto, è riuscito a risolvere molti dei problemi che impedivano di arrivare ad una cosiddetta “batteria finale”, la più efficiente che si potesse immaginare. I risultati della ricerca sono appena stati pubblicati su Science.

Gli scienziati hanno migliorato le prestazioni della batteria litio-aria. La loro ultima versione ha un’elevata densità energetica, pari a 10 volte quella di una normale batteria al litio e simile a quella della benzina. Può arrivare al 93% di efficienza, può essere ricaricata più di 2.000 volte e con una singola ricarica è in grado di percorrere più di 650 km in autonomia. Come se non bastasse è 5 volte più leggera e più economica delle concorrenti tradizionali al litio.

Tutto questo grazie alla presenza di un elettrodo realizzato in grafene, che risulta poroso, ma anche grazie all’additivo utilizzato (idrossido di litio, LiOH) in grado di alterare le reazioni chimiche all’interno della batteria rendendola più stabile e più efficiente.

In tal modo si è riusciti a ridurre il “gap di tensione” tra carica e scarica a 0,2 volt, un valore che con le ultime versioni di questa batteria è molto migliorato raggiungendo i livelli delle batterie al litio. Clare Grey spiega:

Quello che abbiamo ottenuto è un significativo passo in avanti per questa tecnologia e suggerisce nuove aree per la ricerca.

Non abbiamo risolto tutti i problemi inerenti la chimica, ma i nostri risultati mostrano percorsi in avanti verso un dispositivo pratico.

Le prossime fasi della ricerca dovranno risolvere alcuni problemi che la batteria dimostra ancora di avere: ad esempio dovrà essere trovato un modo per proteggere l’elettrodo metallico in modo che non formi fibre metalliche affusolate di litio, i cosiddetti dendriti, che possono causare dei corto circuito nelle batterie se non addirittura farle esplodere.

Altro limite non da poco è che per adesso la batteria funziona in ossigeno puro e non riesce a farlo quindi esposta all’aria che respiriamo, che contiene anche anidride carbonica, azoto e acqua. I ricercatori rivelano però che gli esperimenti in corso fanno ben sperare e che in 10 anni questi problemi potrebbero essere risolti.

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